89684

МЕХАНИЗМЫ БИОЭЛЕКТРОГЕНЕЗА И ЕГО РОЛЬ В ВОЗБУЖДЕНИИ

Доклад

Биология и генетика

В нем растворы соли разной концентрации разделены мембраной имеющей неодинаковую проницаемость для катионов и анионов на которые диссоциирует данная соль. При одинаковой проникающей способности катионов и анионов на которые диссоциирует электролит электрическая энергия не генерируется как бы ни был высок концентрационный градиент на мембране. Схематически электролит Нернста можно представить: проницаемость катионов проницаемость анионов Электродвижущая сила возникающая в концентрированном электролите который образован раствором...

Русский

2015-05-13

63.57 KB

0 чел.

МЕХАНИЗМЫ БИОЭЛЕКТРОГЕНЕЗА И ЕГО РОЛЬ В ВОЗБУЖДЕНИИ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЭЛЕКТРОГЕНЕЗА (БЭГ)

Живая ткань обладает не только пассивными, но и активными электрическими свойствами, являясь источниками электромагнитной энергии. Природа БЭГ была установлена только после появления теории электрической диссоциации, которая была разработана в 1887 г. Аррениусом. Живые ткани обладают свойствами электролита, которые диссоциируются на катионы и анионы. В этой связи, самой простой моделью источника электромагнитной энергии биологических тканей служит концентрационный элемент Нернста. В нем растворы соли разной концентрации разделены мембраной, имеющей неодинаковую проницаемость для катионов и анионов, на которые диссоциирует данная соль. Вследствие существования разности концентрации, электролит стремится диффундировать через мембрану. Но, в силу неодинаковой проникающей способности образующих его ионов, один из них преодолевает мембрану, а другой задерживается ею. В результате, на мембране образуется двойной слой зарядов. При этом, более разбавленный раствор принимает заряд того иона, который лучше проникает сквозь мембрану. Если это катион, то электрический ток во внешней цепи концентрационного электролита течет от электрода, погруженного в раствор с меньшей концентрацией, к электроду, находящемуся в более крепком растворе. При одинаковой проникающей способности катионов и анионов, на которые диссоциирует электролит, электрическая энергия не генерируется, как бы ни был высок концентрационный градиент на мембране.

Схематически электролит Нернста можно представить:

 

 - проницаемость катионов

  - проницаемость анионов

Электродвижущая сила, возникающая в концентрированном электролите, который образован раствором одной соли, определяется из уравнения Нернста:

- универсальная газовая постоянная;

- температура;

- валентность ионов;

- число Фарадея;

- концентрация анионов в первой области;

- проницаемость для катионов через мембрану;

- концентрация катионов во второй области;

- концентрация анионов в первой области;

- концентрация анионов во второй области;

- проницаемость для анионов через мембрану.

Уравнение Нернста явилось результатом математической обработки многочисленных результатов экспериментального исследования функциональной зависимости ЭДС концентрационного элемента от соотношения концентрации соли в растворах, разделяемых мембраной. По Нернсту, десятикратная разность концентраций однозарядного иона создает ЭДС примерно 60 мВ (а двухзарядные ионы создают ЭДС примерно 30 мВ), следовательно, одновалентные ионы вносят наибольший вклад в БЭГ.

Наличие концентрационных градиентов является необходимым, но недостаточным условием БЭГ. Он обусловливается также тем, что сквозь БМ катионы проникают лучше, чем анионы. Концентрационные градиенты стремятся выровнять содержание всех ионов по обе стороны БМ. Однако, БМ препятствует этому процессу, поддерживая тем самым ионную асимметрию. Важный вклад в поддержание ионной асимметрии и соответствующих концентрационных градиентов (например, ионов и ) на плазмолемме любой клетки вносит их активный транспорт.

Таким образом, при наличии БЭГ всегда соблюдается два обязательных условия:

1. Существование концентрационных градиентов электролитов на клеточной мембране.

2. Наличие неодинаковой проницаемости этой мембраны для катионов и анионов, на которые диссоциируют электролиты в живой клетке (внутри и вне клетки).

При рассмотрении живых тканей в качестве концентрационного элемента, необходимо учитывать диффузию через БМ не одного иона, а всех, концентрации которых неодинаковы внутри и вне клетки, и которые способны при этом проникать через БМ.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9706. Передача риска без страхования через договорные соглашения 30 KB
  Передача риска без страхования через договорные соглашения Одним из методов преодоления риска является частичная или полная передача возможных потерь кому-то другому через включение в договоры, контракты, соглашения статей и оговорок о компенсации п...
9707. Национальные страховые рынки 31.5 KB
  Национальные страховые рынки Транснациональным корпорациям, компаниям, фирмам, некоммерческим организациям, государственным органам и отдельным лицам приходится защищать результаты своей деятельности или получать дополнительные доходы или другие выг...
9708. Программа управления рисками в мировом масштабе 31 KB
  Программа управления рисками в мировом масштабе Транснациональные хозяйственные формирования, фирмы, корпорации развиваются успешно, если используют на внешних рынках благоприятные местные условия и экономические ситуации, которые они сами же создаю...
9709. Международные стратегии по страхованию и управлению рисками 29.5 KB
  Международные стратегии по страхованию и управлению рисками Процесс интеграции государств в мировую экономику в условиях глобализации может быть эффективным только в том случае, когда диверсифицированные многоотраслевые концерны, основу которых сост...
9710. Анализ априорной информации о рискованной деятельности 29 KB
  Когда предприниматель планирует некую рискованную экономическую операцию, ему обязательно нужно принять решение о том, каким образом он будет получать требуемую для управления самой операцией и сопровождающими ее рисками информацию. При этом он..
9711. Исследование предпринимательских рисков 27 KB
  Цели предпринимательства, и факторы его эффективности (главным образом прибыльности), а также основные риски, возникающие на пути достижения этих целей, могут быть установлены и измерены в ходе проведения общих и локальных целевых исследований. Начи...
9712. Оценка чувствительности проекта к изменениям и оценка финансовой устойчивости предприятия 51.5 KB
  В литературе по проблеме экономического риска предлагается ряд методов и показателей, посредством которых может осуществляться прямая или косвенная оценка отдельных видов или группы рисков. Наиболее часто применяемыми для этой цели методами являются...
9713. Критерии оценки хозяйственных рисков 31.5 KB
  В риск-менеджменте определяют четкую зависимость между степенью хозяйственного риска и результатом: чем больше риск, тем потенциально выше выгода или ущерб. Схематически данную закономерность можно отразить путем выделения областей или зон риска. Пр...
9714. Математические методы определения вероятностей рисковых событий 43 KB
  Математические методы определения вероятностей рисковых событий: В практике анализа рисков всегда выгоднее прибегать к поэтапной процедуре оценки: сначала провести измерения в шкале номинаций, т.е. оценить вероятности рискованных исходов как событий...